HPMC (hydroxypropylmethylcellulose) is een veelgebruikt cellulosedivaat dat op grote schaal wordt gebruikt in veel industriële velden, vooral in viscositeitscontrole en verdikkingseigenschappen. Vanwege de unieke chemische structuur en fysische eigenschappen kan HPMC de viscositeit, stabiliteit en reologische eigenschappen van industriële producten effectief verbeteren. Daarom is het veel gebruikt in coatings, bouwmaterialen, medicijnen, cosmetica, voedsel en andere velden.
Basiskenmerken van HPMC
HPMC is een polymeermateriaal gemaakt van chemisch gemodificeerde natuurlijke cellulose. De moleculaire keten bevat hydrofiele groepen en hydrofobe groepen, dus het heeft een goede oplosbaarheid van water en organische oplosbaarheidscompatibiliteit. Het lost in koud water op om een transparante of doorzichtige viskeuze oplossing te vormen. Belangrijkste kenmerken van HPMC zijn onder meer:
Uitstekende verdikkingseigenschappen: HPMC kan de viscositeit van oplossingen bij lage concentraties aanzienlijk vergroten, waardoor superieure verdikbare effecten worden geboden. Dit maakt het een onmisbaar ingrediënt in industriële producten zoals bouwmaterialen en coatings om de toepassingsprestaties van het product te verbeteren.
Goede viscositeitscontrole: HPMC kan een precieze viscositeitscontrole bereiken door het molecuulgewicht en de mate van substituties (zoals methoxy en hydroxypropylsubstitutiepercentages) aan te passen om te voldoen aan de behoeften van verschillende toepassingsscenario's. In de coatingindustrie kan HPMC bijvoorbeeld verschillende viscositeiten verschillende nivellering en werkbaarheid voor coatings bieden.
Uitstekende reologische aanpassing: de reologische eigenschappen van HPMC kunnen veranderen met veranderingen in afschuifsnelheid. Dit betekent dat het, wanneer het statisch is, een zeer viskeuze structuur vormt en de viscositeit afneemt wanneer schuifkrachten worden uitgeoefend (zoals roeren of spuiten), waardoor het product gemakkelijk aan te brengen is. Onder sommige zelfnivellerende vloermaterialen is dit kenmerk van HPMC bijzonder belangrijk.
Goede biocompatibiliteit en niet-toxiciteit: HPMC is afgeleid van natuurlijke cellulose, heeft een goede biocompatibiliteit, is niet-toxisch, niet-irriterend en voldoet aan de eisen van het milieubescherming. Daarom heeft het hogere veiligheidseisen in cosmetica, medicijnen, voedsel, enz. Het wordt ook veel gebruikt in hoogwaardige velden.
Verdiktmechanisme van HPMC in industriële producten
De verdikkingseigenschappen van HPMC zijn voornamelijk te wijten aan de moleculaire structuur en de interactie van moleculen in de oplossing. Wanneer HPMC wordt opgelost in water of andere oplosmiddelen, zullen de macromoleculaire ketens zich ontvouwen en sterke waterstofbindingen vormen en van der Waals krachten met oplosmiddelmoleculen, waardoor de viscositeit van het systeem wordt vergroot. Bovendien is de driedimensionale netwerkstructuur gevormd door HPMC in oplossing ook de sleutel tot de verdikkingsprestaties. De moleculaire ketens in de HPMC -oplossing zijn met elkaar verweven om een netwerkstructuur te vormen, die de vloeibaarheid van de oplossing vermindert en dus een hogere viscositeit vertoont.
Voor verschillende toepassingsscenario's kan de viscositeit van HPMC op de volgende manieren worden aangepast:
Aanpassing van het molecuulgewicht: de viscositeit van HPMC is meestal evenredig met het molecuulgewicht. Hoe groter het molecuulgewicht, hoe hoger de viscositeit van de oplossing. Door HPMC -producten met verschillende molecuulgewichten te selecteren, kunnen oplossingen met verschillende viscositeiten daarom worden verkregen om aan de behoeften van verschillende industriële producten te voldoen.
Controle van de mate van substituties: het verdikingseffect van HPMC is ook nauw verwant met de mate van substitutie. Hoe hoger de mate van substitutie, hoe sterker de hydrofiliciteit en hoe beter het verdikingseffect. Door de mate van substitutie van de methoxy- en hydroxypropylgroepen van HPMC te beheersen, kunnen de viscositeitseigenschappen nauwkeurig worden gecontroleerd.
Effect van oplossingsconcentratie: de concentratie van HPMC in de oplossing heeft ook direct invloed op de viscositeit. Over het algemeen, hoe hoger de concentratie van de oplossing, hoe groter de viscositeit. Daarom kan, door de concentratie van HPMC aan te passen, precieze controle van de viscositeit van oplossingen worden bereikt.
Toepassingsgebieden en verdikking van HPMC
Bouwmaterialen: HPMC wordt vaak gebruikt als een verdikkings- en viscositeitsregelaar in op cement gebaseerde mortels, tegelkleven en zelfnivellerende vloermaterialen in bouwmaterialen. Het verdikingseffect verhoogt de waterbehoud van deze materialen, verbetert hun werkbaarheid en voorkomt kraken of krimp. Vooral in omgevingen op hoge temperatuur kan HPMC de openingstijd van het materiaal aanzienlijk verlengen en de werking ervan verhogen.
Coatings en verven: in de coatingsindustrie wordt HPMC gebruikt als een verdikkingsmiddel en het ophangingsmiddel om de hechting van coatings te verbeteren en hun nivellering en doorzangweerstand tijdens coating te verbeteren. Tegelijkertijd kan HPMC de verf helpen een uniforme deeltjesverdeling te behouden, pigmentafzetting te voorkomen en de coatingfilm soepeler en uniformer te maken.
Geneesmiddelen en cosmetica: in farmaceutische preparaten wordt HPMC vaak gebruikt om de afgifte van geneesmiddelen te regelen, als tabletcoatingmaterialen en capsuleschalen. De goede verdikbare eigenschappen helpen de stabiliteit van het medicijn te verbeteren en de duur van het medicijneffect te verlengen. In cosmetica wordt HPMC veel gebruikt in lotions, crèmes, conditioners en andere producten om de viscositeit en stabiliteit van het product te vergroten en tegelijkertijd het zijdeachtige gevoel en het hydraterende effect te verbeteren wanneer toegepast.
Voedselindustrie: HPMC wordt vaak gebruikt in de voedingsindustrie als verdikkingsmiddel en stabilisator, vooral in zuivelproducten, kruiden, gelei en dranken. De niet-giftige en reukloze eigenschappen maken het een veilig en betrouwbaar verdikkingsmiddel dat de textuur en het mondgevoel van voedingsmiddelen verbetert.
HPMC is een onmisbaar functioneel materiaal geworden in moderne industriële producten vanwege de uitstekende verdikkingsprestaties en viscositeitscontrolemogelijkheden. Door het aan te passen aan het molecuulgewicht, de mate van substitutie en oplossingsconcentratie, kan HPMC voldoen aan de viscositeitsvereisten van verschillende industriële producten. Tegelijkertijd hebben de niet-toxische, veilige en milieuvriendelijke eigenschappen ook op grote schaal gebruikt in voedsel, medicijnen en cosmetica en andere velden. In de toekomst, met de continue vooruitgang van wetenschap en technologie, zullen de toepassingsscenario's van HPMC uitgebreider zijn en zullen de voordelen ervan in viscositeitscontrole en verdikkingsprestaties verder worden onderzocht en gebruikt.
Posttijd: SEP-25-2024